《計算機系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)》課后答案李學(xué)干清華大學(xué)出版社

1、《計算機系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)》課后答案《計算機系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)》課后答案18章第1章計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本概念計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本概念1、有一個計算機系統(tǒng)可按功能分成4級，每級的指令互不相同，每一級的指令都比其下一級的指令在效能上強M倍，即第i級的一條指令能完成第i1級的M條指令的計算量。現(xiàn)若需第i級的N條指令解釋第i1級的一條指令，而有一段第1級的程序需要運行Ks，問在第2、3和4級上一段等效程序各需要運行多長時間？答：第2級上等效程序需運行：

2、(NM)Ks。第3級上等效程序需運行：(NM)(NM)Ks。第4級上等效程序需運行：(NM)(NM)(NM)Ks。2、硬件和軟件在什么意義上是等效的？在什么意義上又是不等效的？試舉例說明。答：軟件和硬件在邏輯功能上是等效的，原理上，軟件的功能可用硬件或固件完成，硬件的功能也可用軟件模擬完成。只是反映在速度、價格、實現(xiàn)的難易程度上這兩者不同。3、試以實例說明計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計算機組成與計算機實現(xiàn)之間的相互關(guān)系與影響。答：計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計

3、算機組成、計算機實現(xiàn)互不相同，但又相互影響。（1）計算機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同，但可采用不同的組成。如IBM370系列有115、125、135、158、168等由低檔到高檔的多種型號機器。從匯編語言、機器語言程序設(shè)計者看到的概念性結(jié)構(gòu)相同，均是由中央處理機主存，通道、設(shè)備控制器，外設(shè)4級構(gòu)成。其中，中央處理機都有相同的機器指令和匯編指令系統(tǒng)，只是指令的分析、執(zhí)行在低檔機上采用順序進行，在高檔機上采用重疊、流水或其它并行處理方式。（2）相同的組成

4、可有多種不同的實現(xiàn)。如主存器件可用雙極型的，也可用MOS型的；可用VLSI單片，也可用多片小規(guī)模集成電路組搭。（3）計算機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同，會使采用的組成技術(shù)不同，反之組成也會影響結(jié)構(gòu)。如為實現(xiàn)A:=BCD:=EF可采用面向寄存器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，也可采用面向主不透明的有：浮點數(shù)據(jù)表示；IO系統(tǒng)是采用通道方式還是外圍處理機方式；字符行運算指令；訪問方式保護；程序性中斷；堆棧指令；存儲器最小編址單位。P.S.屬于計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的屬性有：數(shù)據(jù)表示、

5、尋址方式、寄存器組織、指令系統(tǒng)、存儲組織、中斷機構(gòu)、IO結(jié)構(gòu)、保護機構(gòu)等。屬于組成的屬性有：數(shù)據(jù)通路寬度、專用部件設(shè)置、功能部件并行度、控制機構(gòu)的組成方式，可靠性技術(shù)等。它著眼于機器內(nèi)各事件的排序方式，控制機構(gòu)的功能及部件間的關(guān)系。屬于實現(xiàn)的屬性有：部件的物理結(jié)構(gòu)、器件、模塊的劃分與連接、微組裝技術(shù)、信號傳輸技術(shù)等，它著眼于器件技術(shù)和微組裝技術(shù)。5、從機器（匯編）語言程序員看，以下哪些是透明的？指令地址寄存器；指令緩沖器；時標(biāo)發(fā)生器；條

6、件寄存器；乘法器；主存地址寄存器；磁盤外設(shè)；先行進位鏈；移位器；通用寄存器；中斷字寄存器。答：透明的有：指令緩沖器、時標(biāo)發(fā)生器、乘法器、主存地址寄存器、先進先出鏈、移位器6、下列哪些對系統(tǒng)程序員是透明的？哪些對應(yīng)用程序員是透明的？系列機各檔不同的數(shù)據(jù)通路寬度；虛擬存儲器；Cache存儲器；程序狀態(tài)字；“啟動IO”指令；“執(zhí)行”指令；指令緩沖寄存器。答:對系統(tǒng)程序員透明的有：虛擬存儲器；Cache存儲器；程序狀態(tài)字；對應(yīng)用程序員透明的有：

7、系列機各檔不同的數(shù)據(jù)通路寬度；“啟動IO”指令；“執(zhí)行”指令；指令緩沖寄存器。該題答案純屬本人個人見解。對系統(tǒng)程序員透明是否意味著有計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)透明，而對應(yīng)用程序員透明則對應(yīng)著對計算機組成透明呢？lanjing以下摘自南京大學(xué)出版社出版，李學(xué)干主編的輔導(dǎo)書以下摘自南京大學(xué)出版社出版，李學(xué)干主編的輔導(dǎo)書分析分析系統(tǒng)程序員是編寫諸如操作系統(tǒng)、編譯程序等各種系統(tǒng)軟件的人員。應(yīng)用程序員是指利用計算機及所配的系統(tǒng)軟件支持來編寫解決具體應(yīng)用問題的